Фамилия Картавкин образована от прозвища или нецерковного имени Картавка. В основе лежит глагол «картавить» — неверно произносить звук «р», шепелявить или грассировать. В старину дефекты речи редко оставались незамеченными и часто превращались в устойчивые прозвища, которые затем закреплялись за детьми и внуками. Картавка — человек с характерным выговором.

Словообразовательная модель здесь простая и типичная для русского Севера и северо-востока: суффикс -к- в прозвище (Картавка) и затем фамильный суффикс -ин, указывающий на принадлежность: «чей?» — Картавкин, то есть сын или потомок Картавки. Такая схема (прозвище на -ка + -ин) массово встречается в вятских, вологодских, архангельских говорах, где фамилии на -ин особенно распространены.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с диалектным словом «картавый» в значении «короткий, обрубленный». В некоторых говорах так называли человека маленького роста или с укороченной конечностью. Однако основная и самая прямая этимология всё же от речевого недостатка: прозвища по физическим или поведенческим особенностям давали охотнее, чем по абстрактным признакам.

Картавкины не принадлежали к какому-то одному сословию. Фамилия встречается в переписях крестьян, мещан и купцов, в основном в центральных и северных губерниях. В XIX веке носители фамилии фиксируются в Вятской, Пермской и Костромской губерниях. В современных справочниках фамилия редкая, но не исчезающая — её носит около тысячи человек в России, преимущественно в Поволжье и на Урале.

Интересная особенность: в отличие от однокоренных фамилий Картавов (с суффиксом -ов, более южным) или Картавых (с окончанием -ых, типичным для сибирских и южнорусских говоров), Картавкин чётко указывает на северорусский ареал происхождения. Если встретили Картавкина, велика вероятность, что его корни — из-под Вятки или с Вологодчины.